WSN（wireless sensor networks）是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，是由大量的具有感知能力的傳感器節(jié)點(diǎn)，通過自組織方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)。傳感器監(jiān)控不同位置的物理或環(huán)境狀況（比如溫度、聲音、振動、壓力、運(yùn)動或污染物）。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展最初起源于戰(zhàn)場監(jiān)測等軍事應(yīng)用。而現(xiàn)今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于很多民用領(lǐng)域，如環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測、健康監(jiān)護(hù)、家居自動化以及交通控制等。
一個典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)包括分布式無線傳感器節(jié)點(diǎn)（群）、接收發(fā)送器匯聚節(jié)點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)或通信衛(wèi)星和任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)等，如下圖所示。大量傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)部或附近，能夠通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)監(jiān)測的數(shù)據(jù)沿著其他傳感器節(jié)點(diǎn)逐跳地進(jìn)行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)可能被多個節(jié)點(diǎn)處理，經(jīng)過多跳后路由到匯聚節(jié)點(diǎn)，最后通過互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星到達(dá)管理節(jié)點(diǎn)。用戶通過管理節(jié)點(diǎn)對傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測任務(wù)以及收集監(jiān)測數(shù)據(jù)。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中主要包含兩類節(jié)點(diǎn)：
傳感器節(jié)點(diǎn)：具有感知和通信功能的節(jié)點(diǎn)，在傳感器網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)監(jiān)控目標(biāo)區(qū)域并獲取數(shù)據(jù)，以及完成與其他傳感器節(jié)點(diǎn)的通信，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行簡單的處理。
Sink節(jié)點(diǎn)：又稱為基站節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)匯總由傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并作進(jìn)一步數(shù)據(jù)融合以及其他操作，最終把處理好的數(shù)據(jù)上傳至互聯(lián)網(wǎng)。
匯聚節(jié)點(diǎn)
匯聚節(jié)點(diǎn)的處理能力、存儲能力和通信能力相對較強(qiáng)，它是連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與 Intemet 等外部網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)兩種協(xié)議間的轉(zhuǎn)換，同時(shí)向傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)布來自管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測任務(wù)，并把WSN收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部網(wǎng)絡(luò)上。匯聚節(jié)點(diǎn)既可以是一個具有增強(qiáng)功能的傳感器節(jié)點(diǎn)，有足夠的能量供給和更多的、 Flash 和 SRAM 中的所有信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，通過匯編軟件，可很方便地把獲取的信息轉(zhuǎn)換成匯編文件格式，從而分析出傳感節(jié)點(diǎn)所存儲的程序代碼、路由協(xié)議及密鑰等機(jī)密信息，同時(shí)還可以修改程序代碼，并加載到傳感節(jié)點(diǎn)中。
管理節(jié)點(diǎn)
管理節(jié)點(diǎn)用于動態(tài)地管理整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)：傳感器網(wǎng)絡(luò)的所有者通過管理節(jié)點(diǎn)訪問無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
三種常見拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
星型拓?fù)洌?/strong>具有組網(wǎng)簡單、成本低；但網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小，一旦sink節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，所有與sink節(jié)點(diǎn)連接的傳感器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)中心的通信都將中斷。星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)時(shí)，電池的使用壽命較長。
網(wǎng)狀拓?fù)洌?/strong>具有組網(wǎng)可靠性高、覆蓋范圍大的優(yōu)點(diǎn)，但電池使用壽命短、管理復(fù)雜。
樹狀拓?fù)洌?/strong>具有星形和網(wǎng)狀拓?fù)涞囊恍┨攸c(diǎn)，既保證了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，同時(shí)又不至于電池使用壽命過短，更加靈活、高效。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
1. 自組織性； 2. 以數(shù)據(jù)為中心； 3. 應(yīng)用相關(guān)性； 4. 動態(tài)性； 5. 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大； 6. 可靠性
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）被認(rèn)為是影響人類未來生活的重要技術(shù)之一，這一新興技術(shù)為人們提供了一種全新的獲取信息、處理信息的途徑。由于WSN本身的特點(diǎn)，使得它與現(xiàn)有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間存在較大的區(qū)別，給人們提出了很多新的挑戰(zhàn)。
